[发明专利]一种适用于直写3D打印的高固含量釉料及其制备方法

说明书

本发明提供一种适用于直写3D打印的高固含量釉料，包括陶瓷釉用原料，添加助剂，去离子，混合均匀后制成；本发明还提供了一种适用于直写3D打印的高固含量釉料制备方法，将陶瓷釉用原料、添加助剂、去离子水混合均匀，得到高固含量釉料膏体；通过抽真空、去泡处理后得到3D打印高固含量釉料膏体；高固含量釉料膏体加入3D打印机，基于设定模型，在坯体上进行打印，通过3D打印机的打印头直写挤出，逐层叠加所述高固含量釉料膏体，在坯体上得到3D打印图形，干燥、烧结，本发明具有原料获取简单，成本低、具有高固含量的同时挤出线条均匀且坯釉结合性好的优势，在坯体上可实现图形自由，且弥补了陶瓷直写3D打印技术在釉料研究上的不足。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种适用于直写3D打印的高固含量釉料及其制备方法。

背景技术

釉是一种硅酸盐化合物，是经过高温作用后附着于陶瓷坯体表面的一层类玻璃质薄层。陶瓷一般分为三大类：日用陶瓷、艺术陶瓷和工业陶瓷，工业陶瓷里又包含建筑-卫生陶瓷。根据陶瓷种类的不同，陶瓷坯体上的施釉方式也有所不同，有人工上釉(喷釉、浸釉、浇釉、荡釉)、丝网印花、辊筒印花、喷墨打印等。人工上釉面临着成本高和制作周期长等问题，喷墨打印以及印花等技术在生产过程中存在喷墨打印的图片会有所损失，图案打在上了底釉的坯体后，图案会变得模糊，且层次不清，并且有时由于坯体颜色的原因，图案的层次不能达到十分理想的效果、与坯体结合性能不好以及无法满足足够的厚度等问题，中国专利公开号CN114634349A就此些问题，公开了一种喷墨装饰陶瓷砖、其坯料及其制备方法，该方法制得出一种可使得喷墨的墨点更加集中的坯料，但该坯料的制作需喷雾造粒后压制干燥制得，制作工序复杂，且喷墨打印所用釉料对其悬浮稳定性及保湿性能的要求高，因而在生产过程中对喷墨釉料、坯料及设备的适配性要求高，使用条件具有一定的局限。

直写3D打印技术是一种相对新型的制备方法，该技术在国外发展迅速，直写3D打印技术是以气动或者机械动力从针嘴挤出浆料形成线性流体，在基板上按照设计的三维结构造型，从第一层开始成形，通过三维空间的移动，根据建模路径设计，在Z轴方向上移，一层层形成整体实物造型。目前本发明研究的直写3D打印技术具备着打印线宽控制在0.8mm及以上，单层厚度可控制在1mm以下，打印速度可以随时调整等优势，其简单的设备构造和良好的浆料兼容性将更能利用在日常生产中，可高效、快速、个性化地实现生产。随着材料的不断更新，可构成多组分原料的主动设计。目前国内有关陶瓷直写3D打印的研究中相关釉料的研究少之甚少，因而本发明基于直写3D打印技术的开发和使用，制备出一种可用于直写3D打印机的高固含量釉料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于直写3D打印的高固含量釉料及其制备方法，用于解决上述问题，同时本发明具有原料获取简单，成本低、具有高固含量的同时挤出线条均匀且坯釉结合性好的优势，在坯体上可实现图形自由，且弥补了陶瓷直写3D打印技术在釉料研究上的不足。

一种适用于直写3D打印的高固含量釉料，包括以下重量百分比组成的原料：陶瓷釉用原料71.5％-85.75％，添加助剂2.25％-8.5％，去离子水12％-20％，混合均匀后制成；

所述陶瓷釉用原料包括钾长石23％-52％、石英15％-27％、高岭土13％-20％、石灰石6％-24％、滑石4％-10％、硅酸锆1％-4％，混合均匀后，与去离子水按1:1的比例湿法球磨，烘干所得粉体。

所述添加助剂包括粘结剂2％-6％、表面活性剂0.1％-0.5％、分散剂0.15％-2％。

所述高固含量釉料，固含量为73％-80％，颗粒粒径4-11μm，适配于多数的陶瓷素烧坯体。

所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶中的一种或几种。

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的一种或几种。

所述分散剂为3-巯基丙酸、聚4-苯乙烯磺酸、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。